ES2629434T3

ES2629434T3 - Feed section of a separation column

Info

Publication number: ES2629434T3
Application number: ES11171454.9T
Authority: ES
Inventors: Esa Tamminen
Original assignee: Neste Oyj
Current assignee: Neste Oyj
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2031-06-27
Also published as: AU2012277641B2; JP2014522716A; KR101836453B1; KR20140051273A; AU2012277641A1; EP2540365A1; JP6113158B2; BR112013032765B1; PT2540365T; SG195052A1; EP2540365B1; RU2014102347A; BR112013032765A2; WO2013001162A1; RU2602530C2; CN103781524A; PL2540365T3; MY164181A; CN103781524B; DK2540365T3

Abstract

Una sección (10) de columna de contacto que comprende: - una entrada (12) de línea de alimentación capaz de introducir una alimentación (15) que es al menos parcialmente líquida a un dispositivo (14) de distribución de alimentación, caracterizada por que - el dispositivo (14) de distribución de alimentación comprende una cámara entre la entrada de la línea de alimentación y la sección de columna de contacto, en la que dicha cámara tiene un área de sección transversal que es mayor que la de la entrada de la línea de alimentación y - en el que el dispositivo de distribución de alimentación comprende además un tabique dentro de la cámara en un punto entre la entrada (12) de la línea de alimentación y una parte interior de la sección de columna de contacto, en la que dicho tabique tiene al menos una abertura dimensionada para causar que un flujo de alimentación a través de la abertura se encuentre en una condición de estrangulamiento y simultáneamente se vaporice al menos parcialmente antes de entrar a la parte interior de la sección de columna de contactoA contact column section (10) comprising: - a feed line inlet (12) capable of introducing a feed (15) that is at least partially liquid to a power distribution device (14), characterized in that - the power distribution device (14) comprises a chamber between the feed line inlet and the contact column section, wherein said chamber has a cross-sectional area that is larger than that of the inlet of the power line and - in which the power distribution device further comprises a partition within the chamber at a point between the inlet (12) of the power line and an inner part of the contact column section, in the that said partition has at least one opening sized to cause a feed flow through the opening to be in a throttling condition and simultaneously vaporize ce at least partially before entering the inside of the contact column section

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Seccion de alimentacion de una columna de separacion Campo de la invencionFeeding section of a separation column Field of the invention

La presente invencion se refiere en general a columnas de separacion. En particular, se refiere a columnas de destilacion en las que la corriente de alimentacion es una fase lfquida o una mezcla de gas y lfquido aguas arriba de la columna, pero en las que la alimentacion se vaporiza o se vaporiza adicionalmente antes de entrar en la columna. Dichas columnas contienen una seccion de la columna a cuyo interior se dirige un flujo de alimentacion desde una o mas entradas. Existe una necesidad en el campo de mejorar la introduccion de la corriente de alimentacion a dichas columnas y de mejorar la distribucion de alimentacion a dichas secciones.The present invention relates generally to separation columns. In particular, it refers to distillation columns in which the feed stream is a liquid phase or a mixture of gas and liquid upstream of the column, but in which the feed is vaporized or additionally vaporized before entering the column. These columns contain a section of the column to which a feed flow is directed from one or more entrances. There is a need in the field to improve the introduction of the feed stream to said columns and to improve the feed distribution to said sections.

Descripcion general de la tecnicaGeneral description of the technique

La vaporizacion subita por cambio brusco de presion (“flashing”) es un fenomeno comun en las columnas de destilacion en las que al menos una parte de una corriente de alimentacion experimenta un cambio de fases cuando se reduce a la presion predominante de la columna. La corriente de alimentacion resultante que entra en la columna es entonces una mezcla de gas/lfquido. En base a los requisitos de procesamiento, ha resultado diffcil en la aplicacion introducir de manera eficaz y eficiente dicha alimentacion a una columna.Vaporization rises by sudden change in pressure ("flashing") is a common phenomenon in distillation columns in which at least a part of a feed stream undergoes a phase change when it is reduced to the predominant pressure of the column. The resulting feed stream entering the column is then a gas / liquid mixture. Based on the processing requirements, it has proved difficult in the application to effectively and efficiently introduce said feed to a column.

Cuando hay una seccion de separacion superior, al menos una seccion por encima de la ubicacion de entrada de alimentacion, un requisito estandar es que la parte gaseosa de la corriente de alimentacion sea distribuida de manera uniforme a la seccion de separacion superior. Un requisito relacionado es que, idealmente, no haya picos de velocidad local del flujo de gas. Cuando hay una seccion de separacion inferior, al menos una seccion por debajo de la ubicacion de entrada de alimentacion, un requisito estandar es que cualquier parte lfquida de la corriente de alimentacion sea recogida y dirigida a la seccion de separacion inferior. La seccion de separacion inferior puede contener una ubicacion espedfica, tal como una entrada a un distribuidor de lfquido.When there is an upper separation section, at least one section above the feed inlet location, a standard requirement is that the gaseous part of the feed stream be distributed evenly to the upper separation section. A related requirement is that, ideally, there are no peaks of local gas flow velocity. When there is a lower separation section, at least one section below the power inlet location, a standard requirement is that any liquid part of the supply current be collected and directed to the lower separation section. The lower separation section may contain a specific location, such as an entrance to a liquid distributor.

Una practica en la industria es la de evitar grandes cantidades de vaporizacion instantanea en el interior de las columnas interiores mediante la reduccion de la presion de las corrientes de alimentacion con un dispositivo aguas arriba de la columna que reduce la presion de la corriente de alimentacion a la presion deseada en la propia columna. La corriente de alimentacion que sale del dispositivo aguas arriba y que se desplaza a la columna, normalmente a traves de un tubo, es una mezcla gas/lfquido que tiene una fraccion significativa de gas. La gran cantidad de gas significa que o bien el tubo debe tener un diametro relativamente grande con el fin de mantener la velocidad de flujo de la mezcla gas/lfquido baja en el interior del tubo o bien, en el caso en el que el diametro del tubo es pequeno, el flujo resultante tiene una velocidad indeseablemente alta en el interior del tubo.A practice in the industry is to avoid large amounts of instant vaporization inside the interior columns by reducing the pressure of the feed streams with a device upstream of the column that reduces the pressure of the feed stream to the desired pressure in the column itself. The feed stream that flows out of the device upstream and travels to the column, usually through a tube, is a gas / liquid mixture that has a significant fraction of gas. The large amount of gas means that either the tube must have a relatively large diameter in order to keep the flow rate of the gas / liquid mixture low inside the tube or, in the case where the diameter of the tube is small, the resulting flow has an undesirably high velocity inside the tube.

Un tubo grande no es deseable, ya que requiere una mayor altura de la seccion de corriente de alimentacion de la columna. Esto aumenta la altura total necesaria para la columna, lo cual afecta negativamente al coste de diseno, el coste de construccion, los costes de operacion y los costes de mantenimiento. El enrutamiento de tubos grandes es tambien mas diffcil, ocupa mayores cantidades de espacio y es mas caro. El inconveniente de los tubos pequenos es el mayor riesgo de problemas de erosion debido a la alta velocidad de flujo y otras caractensticas de la mezcla gas/lfquido.A large tube is not desirable, since it requires a greater height of the column feed current section. This increases the total height necessary for the column, which negatively affects the design cost, construction cost, operating costs and maintenance costs. The routing of large tubes is also more difficult, occupies larger amounts of space and is more expensive. The disadvantage of small tubes is the greater risk of erosion problems due to the high flow rate and other characteristics of the gas / liquid mixture.

Frecuentemente, el dispositivo aguas arriba es un medio de control de flujo en forma de una valvula de control. La valvula de control facilita la mayor parte de la reduccion de presion. La fraccion significativa de gas producida por esta etapa de reduccion de presion impone problemas adicionales en el diseno y el dimensionamiento de dichas valvulas. Esto es debido a que las condiciones de salida son muy diferentes de las condiciones de entrada. Debido al flujo de dos fases (mezcla de gas/lfquido), la ubicacion de la valvula aguas arriba de la columna, asf como el tubo aguas abajo de la valvula, debe ser disenada con cuidado con el fin evitar los problemas creados por la inestabilidad del flujo y la erosion.Frequently, the upstream device is a flow control means in the form of a control valve. The control valve facilitates most of the pressure reduction. The significant fraction of gas produced by this stage of pressure reduction imposes additional problems in the design and sizing of said valves. This is because the exit conditions are very different from the entry conditions. Due to the two-phase flow (gas / liquid mixture), the location of the valve upstream of the column, as well as the tube downstream of the valve, must be carefully designed in order to avoid the problems created by instability of flow and erosion.

Pueden encontrarse ejemplos y una discusion de la practica industrial actual en Distillation Operation de H. Kister, (libro publicado por McGraw-Hill, ISBN 10-X), espedficamente con la Figura 2.2j, que explica el uso de una entrada tangencial a la columna con el fin de satisfacer los requisitos de procesamiento descritos anteriormente.Examples and a discussion of current industrial practice can be found in H. Kister's Distillation Operation (book published by McGraw-Hill, ISBN 10-X), specifically with Figure 2.2j, which explains the use of a tangential entry to the column in order to meet the processing requirements described above.

Packed Tower Design and Applications de R.F. Strigle Jr, (libro publicado por Gulf Publishing Co en 1994 [2a Ed.], ISBN 0-88415-179-4) proporciona algunos ejemplos en las Figuras 10-15 y 10-16 para corrientes de alimentacion que producen mezclas gas/lfquido cuando la presion de la corriente de alimentacion se reduce a la de la columna. Un ejemplo utiliza una camara donde tiene lugar la vaporizacion subita. En un segundo ejemplo, se ha proporcionado un canal circular a lo largo de las paredes de la columna y la alimentacion es dirigida hacia arriba y al interior de ese canal. Ambos ejemplos se aplican a columnas de diametro pequeno.Packed Tower Design and Applications by R.F. Strigle Jr, (book published by Gulf Publishing Co in 1994 [2nd Ed.], ISBN 0-88415-179-4) provides some examples in Figures 10-15 and 10-16 for feed streams that produce gas / liquid mixtures when the pressure of the feed stream is reduced to that of the column. An example uses a chamber where vaporization takes place. In a second example, a circular channel has been provided along the walls of the column and the feed is directed upwards and into that channel. Both examples apply to small diameter columns.

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El documento WO 2008/104900 describe un sistema de destilacion y un procedimiento para la destilacion mediante vaporizacion de una solucion Uquida y su posterior condensacion. El sistema comprende una unidad de control, un deposito, una camara de separacion de fases, un medio generador de energfa y una unidad para condensar vapor.WO 2008/104900 describes a distillation system and a method for distillation by vaporization of an liquid solution and its subsequent condensation. The system comprises a control unit, a tank, a phase separation chamber, an energy generating means and a unit for condensing steam.

Algunos ejemplos espedficos en los que las condiciones descritas anteriormente relativas a las corrientes de alimentacion con vaporizacion subita son particularmente frecuentes son en refinenas de petroleo y plantas petroqmmicas; particularmente en columnas de destilacion atmosferica y a presion y, espedficamente, en las columnas de destilacion al vado. Una ubicacion espedfica en algunas columnas de destilacion al vado es el retorno del recalentador a la columna, donde la mezcla gas/lfquido es introducida a la columna desde un recalentador, donde el recalentador sirve como medio de vaporizacion.Some specific examples in which the conditions described above regarding the supply currents with sudden vaporization are particularly frequent are in oil refineries and petrochemical plants; particularly in atmospheric and pressure distillation columns and, specifically, in the distillation columns for the ford. A specific location in some distillation columns to the ford is the return of the superheater to the column, where the gas / liquid mixture is introduced to the column from a reheater, where the superheater serves as a means of vaporization.

Una persona con conocimientos ordinarios en la materia reconocera que las condiciones descritas anteriormente y los problemas asociados estan presentes, al menos en cierto grado, en todos los dispositivos de contacto en los que hay presente una alimentacion con vaporizacion subita en el sistema.A person with ordinary knowledge in the field will recognize that the conditions described above and the associated problems are present, at least to a certain extent, in all contact devices in which a feed with vaporization is present in the system.

Sumario de la invencionSummary of the invention

Un objeto de la presente invencion es facilitar la introduccion y la distribucion de una corriente de alimentacion con vaporizacion subita a una columna de un dispositivo de contacto.An object of the present invention is to facilitate the introduction and distribution of a feed stream with vaporization rises to a column of a contact device.

Un objeto es proporcionar un dispositivo de distribucion de alimentacion que permita sustancialmente la vaporizacion subita de la corriente de alimentacion en una o mas ubicaciones deseadas dentro del dispositivo de distribucion de alimentacion.An object is to provide a power distribution device that substantially allows the rapid vaporization of the feed stream at one or more desired locations within the power distribution device.

Mas espedficamente, la invencion se caracteriza por lo que se indica en las reivindicaciones independientes.More specifically, the invention is characterized by what is indicated in the independent claims.

En varias realizaciones de la presente invencion, la ubicacion o las ubicaciones de vaporizacion subita deseadas estan dentro del dispositivo de distribucion de alimentacion y fuera de la pared exterior de la columna del dispositivo de contacto. En ciertas realizaciones, esto se consigue en parte manteniendo la presion de la corriente de alimentacion a una presion suficientemente alta hasta dicha ubicacion o ubicaciones. En ciertas realizaciones, el mantenimiento de la presion se consigue disponiendo aberturas con suficiente cafda de presion en el interior del dispositivo de distribucion de alimentacion en el que tiene lugar la vaporizacion subita o la vaporizacion. Mas espedficamente, la vaporizacion subita de la corriente de alimentacion se produce sustancialmente cuando la corriente fluye a traves de las aberturas y el flujo a traves de las aberturas se encuentra en condiciones de estrangulamiento u obstruccion (o cnticas).In various embodiments of the present invention, the desired sudden vaporization location or locations are within the feed distribution device and outside the outer wall of the contact device column. In certain embodiments, this is achieved in part by maintaining the pressure of the feed stream at a sufficiently high pressure to said location or locations. In certain embodiments, pressure maintenance is achieved by arranging openings with sufficient pressure coffee inside the feed distribution device in which sudden vaporization or vaporization takes place. More specifically, the vaporization of the feed stream rises substantially when the current flows through the openings and the flow through the openings is in conditions of throttling or clogging (or quantum).

Ademas, un objeto de ciertas realizaciones de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de distribucion de alimentacion que pueda ser usado para distribuir el gas producido por la vaporizacion subita de la alimentacion de manera mas uniforme a lo largo del area de seccion transversal de una seccion de separacion por encima de la ubicacion de alimentacion en comparacion con la distribucion sin dispositivos de distribucion de alimentacion o con otros dispositivos de distribucion de alimentacion.In addition, an object of certain embodiments of the present invention is to provide a feed distribution device that can be used to distribute the gas produced by the vaporization rises from the feed more evenly along the cross-sectional area of a section of separation above the feeding location compared to the distribution without power distribution devices or with other power distribution devices.

Un objeto adicional de ciertas realizaciones de la presente invencion es, individualmente o junto con una distribucion mas uniforme de la alimentacion, el uso del dispositivo de distribucion de alimentacion para reducir la magnitud maxima de la velocidad local de al menos una parte del gas vaporizado subitamente a partir de la alimentacion a medida que es introducido a una seccion de separacion por encima de la ubicacion de alimentacion.A further object of certain embodiments of the present invention is, individually or together with a more uniform distribution of the feed, the use of the feed distribution device to reduce the maximum magnitude of the local velocity of at least a portion of the vaporized gas suddenly from the feed as it is introduced to a separation section above the feed location.

Un objeto adicional de ciertas realizaciones de la presente invencion es facilitar el mezclado ideal, de manera uniforme, del gas producido por la vaporizacion subita de una alimentacion con el gas procedente desde una seccion de separacion por debajo de la seccion de entrada de alimentacion.A further object of certain embodiments of the present invention is to facilitate the ideal mixing, uniformly, of the gas produced by the vaporization rises from a feed with the gas coming from a separation section below the feed inlet section.

Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings

La Fig. 1 es un esquema de una columna de destilacion.Fig. 1 is a diagram of a distillation column.

La Fig. 2A es una vista desde arriba de una seccion de una columna con un dispositivo de distribucion de alimentacion conico abierto.Fig. 2A is a top view of a section of a column with an open conic feed distribution device.

La Fig. 2B es una representacion de una vista lateral de la seccion de la Fig. 2A.Fig. 2B is a representation of a side view of the section of Fig. 2A.

La Fig. 3A es una vista desde arriba de una seccion de una columna con un dispositivo de distribucion de alimentacion conico particionado.Fig. 3A is a top view of a section of a column with a partitioned conical feed distribution device.

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La Fig. 3B es una representacion de una vista lateral de la seccion de la Fig. 3B.Fig. 3B is a representation of a side view of the section of Fig. 3B.

La Fig. 4 es una representacion de una vista lateral de una seccion que tiene un dispositivo de distribucion de alimentacion conico.Fig. 4 is a representation of a side view of a section having a conical feeding distribution device.

La Fig. 5 es una representacion de una vista lateral de una seccion inferior de una columna que tiene un dispositivo de distribucion de alimentacion conico abierto.Fig. 5 is a representation of a side view of a lower section of a column having an open conical feed distribution device.

La Fig. 6A es una vista desde arriba de una seccion de una columna que tiene una pared 50 realizacion de un dispositivo de distribucion de alimentacion que tiene una camara 52 con forma de rodea la pared exterior de la columna.Fig. 6A is a top view of a section of a column having a wall 50 embodiment of a power distribution device having a chamber 52 shaped around the outer wall of the column.

La Fig. 6B es una vista desde arriba de una seccion de una columna que tiene una pared 50 realizacion de un dispositivo de distribucion de alimentacion que tiene una camara 52 con forma de rodea la pared exterior de la columna.Fig. 6B is a top view of a section of a column having a wall 50 embodiment of a power distribution device having a chamber 52 shaped around the outer wall of the column.

La Fig. 6C es una representacion de una vista lateral de un corte A-A de la columna y del distribucion de alimentacion de la Fig. 6B.Fig. 6C is a representation of a side view of a section A-A of the column and of the feed distribution of Fig. 6B.

Descripcion detallada de las realizaciones ejemplaresDetailed description of exemplary embodiments

Existen numerosos tipos y variantes de columnas de dispositivos de contacto. Algunas de las columnas de dispositivos de contacto estandar son columnas de destilacion, columnas de separacion y columnas de absorcion. Ademas de las columnas con un unico proposito, algunas columnas de contacto son combinaciones de dos o mas procedimientos estandar (es decir, destilacion y absorcion). Ademas, hay categonas tales como columnas empacadas y columnas de bandeja. Una persona con conocimientos ordinarios en la materia reconocera la aplicabilidad de la presente invencion en todos los tipos y las variantes de dispositivos de contacto enumerados anteriormente, ademas de los no enumerados espedficamente, pero reconocidos en la tecnica, en los que al menos es posible que existan dichas condiciones de alimentacion con vaporizacion subita.There are numerous types and variants of contact device columns. Some of the columns of standard contact devices are distillation columns, separation columns and absorption columns. In addition to columns with a single purpose, some contact columns are combinations of two or more standard procedures (i.e. distillation and absorption). In addition, there are categories such as packed columns and tray columns. A person with ordinary knowledge in the field will recognize the applicability of the present invention in all types and variants of contact devices listed above, in addition to those not specifically listed, but recognized in the art, in which it is at least possible that there are these conditions of feeding with vaporization.

La Fig. 1 muestra una columna 1 de dispositivo de contacto como una columna de destilacion al vado con una entrada 2 de alimentacion principal y dos salidas 3 y 4. Se proporciona una salida para cada producto a separar a partir de la alimentacion mediante la seccion 5 de separacion proporciona por encima y la seccion 6 de separacion proporcionada por debajo de la ubicacion de la entrada de la alimentacion principal. Ademas de la alimentacion 2 principal, hay una entrada 7 de alimentacion de retorno, reflujo, situada por encima de la entrada de alimentacion principal y una entrada 8 de alimentacion, retorno de recalentador, situada en la seccion inferior de la columna. En aras de la simplicidad, se ha omitido el sistema que produce el vado.Fig. 1 shows a column 1 of contact device as a distillation column to the ford with a main feed inlet 2 and two outlets 3 and 4. An outlet is provided for each product to be separated from the feed by the section Separation 5 provides above and separation section 6 provided below the location of the main power inlet. In addition to the main feed 2, there is a return feed inlet 7, reflux, located above the main feed inlet and a feed inlet 8, superheater return, located in the lower section of the column. For the sake of simplicity, the system that produces the ford has been omitted.

En las Figuras 2A y 2B se presenta mas detalladamente una seccion de entrada de alimentacion. La Fig. 2A muestra la pared lateral de una columna 10 de dispositivo de contacto que rodea la parte interior de la columna del dispositivo de contacto. Fijado al exterior de la columna 10, hay un dispositivo 14 de distribucion de alimentacion. El dispositivo de distribucion de alimentacion es alimentado por la alimentacion 15 desde la lmea 12.A feeding input section is presented in more detail in Figures 2A and 2B. Fig. 2A shows the side wall of a column 10 of contact device surrounding the inner part of the column of the contact device. Attached to the outside of column 10, there is a power distribution device 14. The power distribution device is fed by the feed 15 from line 12.

El dispositivo de distribucion de alimentacion esta formado de manera que el flujo de la corriente de alimentacion en algun punto en el interior del dispositivo de distribucion de alimentacion, y antes de la entrada a la columna, se encuentra en una condicion cntica (estrangulado). A medida que la presion de la alimentacion se reduce, debido, por ejemplo, al menos en parte, a la friccion del flujo y a la menor altura de la columna de fluido en la lmea 12, el flujo de alimentacion se vaporiza significativamente. El dispositivo 14 de distribucion de alimentacion tiene un area de seccion transversal seleccionada para permitir el paso de la mezcla de dos fases formada. El area de seccion transversal es relativamente pequena y, por lo tanto, causa el estrangulamiento del flujo. Este estrangulamiento establece un caudal maximo que puede conseguirse a traves del dispositivo de distribucion de alimentacion.The power distribution device is formed so that the flow of the feed current at some point inside the power distribution device, and before entering the column, is in a critical (strangulated) condition. As the feed pressure is reduced, due, for example, at least in part, to the friction of the flow and the lower height of the fluid column in line 12, the feed flow vaporizes significantly. The power distribution device 14 has a cross-sectional area selected to allow the passage of the two phase mixture formed. The cross-sectional area is relatively small and, therefore, causes the flow strangulation. This throttling establishes a maximum flow that can be achieved through the power distribution device.

En la practica, la alimentacion 15 fluye a traves de la lmea 12 a un caudal masico y a una primera presion durante el funcionamiento normal. La columna de contacto se mantiene a una segunda presion que es inferior a la primera presion. Cuando la alimentacion sale del dispositivo de distribucion de alimentacion, en base a la diferencia de presion, la parte lfquida de la alimentacion se expandira, se vaporizara y la alimentacion entrara en la columna desde cada una de las aberturas (se muestra una unica abertura en las Figuras 2, 4 y 5 mientras que se muestran multiples aberturas en 3 y 6) y, en algun punto dentro del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion, el flujo de alimentacion se encontrara en condiciones cnticas (estrangulado).In practice, feed 15 flows through line 12 at a mass flow rate and at a first pressure during normal operation. The contact column is maintained at a second pressure that is lower than the first pressure. When the feed leaves the feed distribution device, based on the pressure difference, the liquid part of the feed will expand, vaporize and the feed will enter the column from each of the openings (a single opening is shown in Figures 2, 4 and 5 while showing multiple openings in 3 and 6) and, at some point within the power distribution device 14, the feed flow will be in critical conditions (throttled).

En base al caudal masico en la entrada de alimentacion, hay un punto en el que la diferencia entre la primera presion y la segunda presion en la columna ya no afecta a la cantidad de alimentacion que entra a la columna de contacto. Esto es debido al hecho de que ya no puede pasar mas alimentacion a traves del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion debido al fenomeno de estrangulamiento. El punto en el que la reduccion de la segunda presion no tiene un efecto sobre la cantidad de alimentacion que entra a la columna a traves delBased on the mass flow rate at the feed inlet, there is a point where the difference between the first pressure and the second pressure in the column no longer affects the amount of feed entering the contact column. This is due to the fact that no more power can be passed through the power distribution device 14 due to the throttling phenomenon. The point at which the reduction of the second pressure does not have an effect on the amount of feed entering the column through the

exterior y una neumatico queexterior and a tire that

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dispositivo de distribucion de alimentacion se define como el punto cntico. Para todas las segundas presiones desde el punto cntico a todas las presiones por debajo del punto cntico, el flujo a traves del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion se considera que esta en una condicion cntica o estrangulada.power distribution device is defined as the critical point. For all second pressures from the central point to all pressures below the central point, the flow through the power distribution device 14 is considered to be in a critical or strangulated condition.

Por lo tanto, el area de seccion transversal total del dispositivo de distribucion de alimentacion debena ser tal que se consiga una condicion cntica para el flujo a traves del dispositivo. El area de seccion transversal total variara de una instalacion a otra y el area se elige para trabajar espedficamente con las condiciones de funcionamiento, por ejemplo, el caudal masico de funcionamiento, el intervalo de temperaturas de funcionamiento, el intervalo de presiones de funcionamiento, la composicion del flujo, etc., en cada instalacion. La seleccion del area de seccion transversal total puede ser realizada usando calculos estandar o con la ayuda de herramientas tales como el software Computational Fluid Dynamics.Therefore, the total cross-sectional area of the power distribution device should be such that a critical condition is achieved for the flow through the device. The total cross-sectional area will vary from one installation to another and the area is chosen to work specifically with the operating conditions, for example, the mass operating flow, the operating temperature range, the operating pressure range, the flow composition, etc., in each installation. The selection of the total cross-sectional area can be performed using standard calculations or with the help of tools such as Computational Fluid Dynamics software.

Cuando el flujo de alimentacion esta en una condicion cntica (estrangulado), el unico medio para aumentar el caudal maximo es aumentando el area de seccion transversal total o aumentando la primera presion.When the feed flow is in a critical (strangled) condition, the only way to increase the maximum flow is to increase the total cross-sectional area or increase the first pressure.

La corriente 15 de alimentacion entra al dispositivo 14 de distribucion de alimentacion en el exterior de la pared 10 de la columna de contacto. En el presente ejemplo de las Figs. 2A y 2B, el dispositivo 14 de distribucion de alimentacion tiene una forma generalmente conica o trapezoidal. El dispositivo 14 de distribucion de alimentacion contiene una camara de expansion entre la lmea 15 de alimentacion y la columna 10. La camara de expansion tiene un area de seccion transversal que es mayor que la de la lmea 12 de alimentacion. Aunque la forma se muestra generalmente como conica/trapezoidal, una persona con conocimientos ordinarios en la materia reconocera una diversidad de formas tanto regulares como irregulares que no se alejan del alcance de la presente invencion.The feed stream 15 enters the feed distribution device 14 outside the wall 10 of the contact column. In the present example of Figs. 2A and 2B, the power distribution device 14 has a generally conical or trapezoidal shape. The power distribution device 14 contains an expansion chamber between the feed line 15 and the column 10. The expansion chamber has a cross-sectional area that is larger than that of the feed line 12. Although the form is generally shown as conical / trapezoidal, a person with ordinary knowledge in the field will recognize a variety of both regular and irregular forms that do not depart from the scope of the present invention.

El dispositivo de distribucion de alimentacion puede ser usado junto con una bandeja de chimenea y/u otro dispositivo o dispositivos conocidos por una persona con conocimientos en la materia, que se usan en columnas de contacto. Dichos dispositivos conocidos pueden ser un canal con forma de anillo, varias cajas de vaporizacion subita situadas adecuadamente, u otras geometnas que permiten que el gas 26 procedente desde la seccion de separacion inferior pase a traves de la seccion de alimentacion y/o recoja el lfquido resultante desde el dispositivo de distribucion de alimentacion y/o desde la seccion de separacion superior (si existe dicha seccion).The power distribution device can be used together with a chimney tray and / or other device or devices known to a person with knowledge in the field, which are used in contact columns. Said known devices may be a ring-shaped channel, several suitably placed vaporization boxes, or other geometries that allow the gas 26 coming from the lower separation section to pass through the feed section and / or collect the liquid resulting from the power distribution device and / or from the upper separation section (if such section exists).

Aunque el presente ejemplo muestra un unico dispositivo 14 de distribucion de alimentacion conectado a una unica lmea 12 de alimentacion para introducir la alimentacion a la columna, puede haber uno o mas conjuntos de dispositivo y lmea de distribucion de alimentacion adicionales que introducen una o mas alimentaciones adicionales a una seccion de una columna. Ademas, un unico dispositivo de distribucion de alimentacion puede ser alimentado por mas de una lmea de alimentacion.Although the present example shows a single feed distribution device 14 connected to a single feed line 12 to introduce the feed to the column, there may be one or more sets of additional feed distribution device and line that introduce one or more feeds additional to a section of a column. In addition, a single power distribution device can be powered by more than one power line.

El tamano y el numero de las aberturas del dispositivo de distribucion de alimentacion, junto con el tamano y la forma de la camara de expansion, pueden seleccionarse de manera que la alimentacion en el interior del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion se mantenga sustancialmente en fase lfquida hasta que la alimentacion alcance el punto en el que se produce una vaporizacion significativa. Dichas caractensticas del dispositivo de distribucion de alimentacion pueden disenarse y elegirse tambien de manera que la alimentacion al dispositivo 14 de distribucion pueda tener una fraccion de gas/vapor.The size and number of the openings of the power distribution device, together with the size and shape of the expansion chamber, can be selected so that the power inside the power distribution device 14 is substantially maintained in phase liquid until the feed reaches the point where significant vaporization occurs. Said features of the power distribution device can also be designed and chosen so that the power to the distribution device 14 can have a gas / vapor fraction.

Con el fin de minimizar los costes de funcionamiento y de mantenimiento, es deseable mantener un flujo sustancialmente lfquido en la lmea 12 de alimentacion. Las condiciones para mantener ese flujo sustancialmente en fase lfquida se basan, al menos en parte, por ejemplo, en la propia alimentacion, asf como en cualquier proceso que haya tenido lugar aguas arriba de la columna de contacto. La seleccion de las dimensiones y la colocacion apropiadas del area de seccion transversal total del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion permite que la vaporizacion de la alimentacion tenga lugar en la ubicacion deseada en el interior del dispositivo y antes de la seccion de columna de contacto.In order to minimize operating and maintenance costs, it is desirable to maintain a substantially liquid flow in the supply line 12. The conditions for maintaining that flow substantially in the liquid phase are based, at least in part, for example, on the feed itself, as well as on any process that has taken place upstream of the contact column. The selection of the appropriate dimensions and placement of the total cross-sectional area of the feed distribution device 14 allows the vaporization of the feed to take place at the desired location inside the device and before the contact column section.

Las Figs. 2A y 2B muestran una realizacion de un dispositivo de distribucion de alimentacion en una parte central de una columna de contacto. En la Fig. 2B, se muestra debajo del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion una seccion de separacion inferior con un distribuidor 21 de lfquido y unos medios 22 de separacion, por ejemplo, un lecho compacto. La seccion de separacion inferior se muestra emitiendo una corriente 26 de gas. Cuando la entrada de alimentacion a una columna de contacto esta situada tal como se muestra, puede ser ventajosa la adicion de una bandeja de chimenea y chimeneas (no mostradas). La corriente 26 de gas fluira a traves de las chimeneas y eventualmente a la seccion de separacion superior. Por encima de la seccion de entrada de alimentacion, se muestra una seccion de separacion superior con medios 20 de separacion, por ejemplo, un lecho compacto.Figs. 2A and 2B show an embodiment of a power distribution device in a central part of a contact column. In Fig. 2B, a lower separation section with a liquid distributor 21 and separation means 22, for example, a compact bed, is shown below the feed distribution device 14. The lower separation section is shown by emitting a stream 26 of gas. When the feed inlet to a contact column is positioned as shown, it may be advantageous to add a chimney tray and chimneys (not shown). The gas stream 26 will flow through the chimneys and eventually to the upper separation section. Above the feed inlet section, an upper separation section with separation means 20 is shown, for example, a compact bed.

Una seccion de entrada de alimentacion segun una realizacion de la presente invencion se presenta mas detalladamente en las Figs. 3A y 3B. La Fig. 3A muestra la pared lateral de una columna 10 de dispositivo deA feed input section according to an embodiment of the present invention is presented in more detail in Figs. 3A and 3B. Fig. 3A shows the side wall of a column 10 of the device

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contacto que rodea la parte interior de la columna del dispositivo de contacto. Fijado al exterior de la columna 10, hay un dispositivo 14 de distribucion de alimentacion que tiene una pluralidad de aberturas 18A, 18B y 24 (mostradas). El dispositivo de distribucion de alimentacion es alimentado con la alimentacion 15 mediante la lmea 12.contact surrounding the inside of the column of the contact device. Attached to the outside of column 10, there is a power distribution device 14 having a plurality of openings 18A, 18B and 24 (shown). The power distribution device is fed with the feed 15 by line 12.

Una caractenstica clave del dispositivo de distribucion de alimentacion es que el flujo de corriente de alimentacion a traves de orificios, por ejemplo, 16A y 16B, al interior de la columna se produce en condicion cntica (estrangulada). El flujo se estrangula en los orificios 18A, 18B y 24 y este estrangulamiento establece el caudal maximo que puede conseguirse a traves de los orificios.A key feature of the power distribution device is that the flow of feed current through holes, for example, 16A and 16B, into the column occurs in a critical (strangulated) condition. The flow is throttled in the holes 18A, 18B and 24 and this throttling establishes the maximum flow that can be achieved through the holes.

La alimentacion 15 fluye a traves de la lmea 12 a un caudal masico y a una primera presion. La columna de contacto se mantiene a una segunda presion, que es inferior a la primera presion. Cuando la alimentacion sale del dispositivo de distribucion de alimentacion, en base a la diferencia de presion, la parte lfquida de la alimentacion se expandira, se vaporizara y la alimentacion entrara en la columna desde cada abertura y el flujo de alimentacion a traves de los orificios se producira en condiciones cnticas (estranguladas).Feed 15 flows through line 12 at a mass flow rate and at a first pressure. The contact column is maintained at a second pressure, which is lower than the first pressure. When the feed leaves the feed distribution device, based on the pressure difference, the liquid part of the feed will expand, vaporize and the feed will enter the column from each opening and the feed flow through the holes It will be produced in critical (strangulated) conditions.

En base al caudal masico en la entrada de alimentacion, hay un punto en el que la diferencia entre la primera presion y la segunda presion en la columna ya no afecta a la cantidad de alimentacion que entra en la columna de contacto. Esto es debido a que posiblemente ya no puede salir mas alimentacion de las aberturas del dispositivo de trayectoria de flujo de alimentacion debido al fenomeno de estrangulamiento. El punto en el que una reduccion de la segunda presion no tiene un efecto sobre la cantidad de alimentacion que entra a la columna a traves de los orificios se define como el punto cntico. Para todas las segundas presiones desde el punto cntico a todas las presiones por debajo del punto cntico, se considera que el flujo a traves de los orificios se produce en una condicion cntica o estrangulada.Based on the mass flow rate at the feed inlet, there is a point where the difference between the first pressure and the second pressure in the column no longer affects the amount of feed entering the contact column. This is due to the fact that no more feeding can no longer come out of the openings of the feed flow path device due to the throttling phenomenon. The point at which a reduction in the second pressure does not have an effect on the amount of feed entering the column through the holes is defined as the central point. For all the second pressures from the central point to all the pressures below the central point, it is considered that the flow through the holes occurs in a conical or strangulated condition.

Por lo tanto, el tamano de cada abertura del dispositivo de distribucion de alimentacion a la columna y el area total de las aberturas del dispositivo de distribucion de alimentacion deben ser tales que se consigan condiciones cnticas para el flujo a traves de los orificios. Estos tamanos variaran de una instalacion a otra y los tamanos se eligen para trabajar espedficamente con las condiciones de funcionamiento en cada instalacion. La seleccion del tamano de cada abertura, el numero total de aberturas y el area total de abertura pueden elegirse usando calculos estandar o con la ayuda de herramientas tales como el software Computational Fluid Dynamics.Therefore, the size of each opening of the feed distribution device to the column and the total area of the openings of the feed distribution device must be such that critical conditions are achieved for flow through the holes. These sizes will vary from one installation to another and the sizes are chosen to work specifically with the operating conditions in each installation. The selection of the size of each opening, the total number of openings and the total opening area can be chosen using standard calculations or with the help of tools such as Computational Fluid Dynamics software.

Cuando el flujo de alimentacion se produce en condicion cntica (estrangulada), el unico medio para aumentar el caudal maximo es aumentando el area total del orificio o aumentando la primera presion.When the feed flow occurs in a critical (strangulated) condition, the only way to increase the maximum flow is to increase the total area of the hole or increase the first pressure.

La corriente 15 de alimentacion entra al dispositivo 14 de distribucion de alimentacion fuera de la pared 10 de la columna de contacto. En el presente ejemplo de las Figs. 3A y 3B, el dispositivo 14 de distribucion de alimentacion tiene una forma generalmente conica o trapezoidal. El dispositivo 14 de distribucion de alimentacion contiene una camara de expansion entre la lmea 15 de alimentacion y la columna 10. La camara de expansion tiene un area de seccion transversal que es mayor que la de la lmea 12 de alimentacion. El tabique 17 entre la camara de expansion y el interior de la columna puede ser una parte de la pared 10 de columna y/o puede ser una parte integral del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion.The feed stream 15 enters the feed distribution device 14 outside the wall 10 of the contact column. In the present example of Figs. 3A and 3B, the power distribution device 14 has a generally conical or trapezoidal shape. The power distribution device 14 contains an expansion chamber between the feed line 15 and the column 10. The expansion chamber has a cross-sectional area that is larger than that of the feed line 12. The partition 17 between the expansion chamber and the interior of the column may be a part of the column wall 10 and / or may be an integral part of the power distribution device 14.

En el presente ejemplo, el tabique 17 comprende una pluralidad de aberturas. Tal como se muestra en los dibujos, hay dos aberturas 18A y 18B hacia la parte superior del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion. Ademas, se muestra una abertura 24 en la parte inferior del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion. El numero de aberturas, sus tamanos y sus ubicaciones individuales pueden variar en el tabique 17 en base a las condiciones de funcionamiento espedficas de una columna. Una o mas aberturas hacia el fondo del dispositivo de distribucion de alimentacion, por ejemplo 24, pueden permitir que cualquier lfquido acumulado en el fondo de la camara salga de la camara de expansion. Sin embargo, las dimensiones de las aberturas debenan ser tales que el flujo de alimentacion, por ejemplo, 16A y 16B y 24, a traves de las aberturas se produzca en una condicion de estrangulamiento.In the present example, partition 17 comprises a plurality of openings. As shown in the drawings, there are two openings 18A and 18B towards the top of the power distribution device 14. In addition, an opening 24 is shown in the bottom of the power distribution device 14. The number of openings, their sizes and their individual locations may vary in partition 17 based on the specific operating conditions of a column. One or more openings towards the bottom of the power distribution device, for example 24, may allow any liquid accumulated in the bottom of the chamber to exit the expansion chamber. However, the dimensions of the openings should be such that the feed flow, for example, 16A and 16B and 24, through the openings occurs in a throttling condition.

El dispositivo de distribucion de alimentacion puede ser usado junto con una bandeja de chimenea o, de manera alternativa, pueden usarse otros dispositivos conocidos por una persona con conocimientos en la materia. Dichos dispositivos conocidos pueden ser un canal con forma de anillo, diversas cajas de vaporizacion subita situadas de manera adecuada, u otras geometnas que permiten que el gas 26 procedente desde la seccion de separacion inferior pase a traves de la seccion de alimentacion y recoja el lfquido resultante desde el dispositivo de distribucion de alimentacion y desde la seccion de separacion superior (si existe dicha seccion).The power distribution device can be used together with a chimney tray or, alternatively, other devices known to a person skilled in the art can be used. Said known devices may be a ring-shaped channel, various suitably placed vaporization boxes, or other geometries that allow the gas 26 coming from the lower separation section to pass through the feed section and collect the liquid resulting from the power distribution device and from the upper separation section (if such section exists).

Aunque el presente ejemplo muestra un unico dispositivo 14 de distribucion de alimentacion conectado a una unica lmea 12 de alimentacion para introducir la alimentacion a la columna, puede haber uno o mas conjuntos de dispositivo y lmea de distribucion de alimentacion adicionales que introducen una o mas alimentaciones adicionales a una seccion de una columna. Ademas, un unico dispositivo de distribucion de alimentacion puede serAlthough the present example shows a single feed distribution device 14 connected to a single feed line 12 to introduce the feed to the column, there may be one or more sets of additional feed distribution device and line that introduce one or more feeds additional to a section of a column. In addition, a single power distribution device can be

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alimentado por mas de una lmea de alimentacion.fed by more than one power line.

El tamano y el numero de las aberturas del dispositivo de distribucion de alimentacion, junto con el tamano y la forma de la camara de expansion, pueden seleccionarse de manera que la alimentacion en el interior del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion se mantenga sustancialmente en fase lfquida hasta que la alimentacion entre a la seccion de la columna. Dichas caractensticas del dispositivo de distribucion de alimentacion pueden ser disenadas y elegidas tambien de manera que la alimentacion en el interior de la camara de expansion pueda tener una fraccion de gas/vapor. A continuacion, a medida que fluye a traves de las aberturas al interior de la seccion de entrada de alimentacion de la columna, la corriente de entrada se vaporiza o se vaporiza adicionalmente y se encuentra simultaneamente en condiciones de estrangulamiento.The size and number of the openings of the power distribution device, together with the size and shape of the expansion chamber, can be selected so that the power inside the power distribution device 14 is substantially maintained in phase liquid until the feed enters the column section. Said features of the power distribution device can also be designed and chosen so that the power inside the expansion chamber can have a gas / vapor fraction. Then, as it flows through the openings into the column feed inlet section, the inlet stream is vaporized or additionally vaporized and is simultaneously in throttling conditions.

Las aberturas en el tabique 17 pueden ser orificios practicados en la pared 10 de la columna, orificios practicados en el tabique 17 o boquillas fijadas a la pared de la columna, el material de tabique y/o el dispositivo de distribucion de alimentacion. En el caso en el que hay orificios practicados en la superficie de la pared de la columna u otro material de tabique, pueden ser realizados mediante cualquier medio bien conocido, tal como un cortador de plasma, un cortador mecanico, un estampado mecanico o un laser. En el caso en el que los orificios son boquillas, las boquillas pueden tener un diseno simple o complejo y pueden ser fabricadas integralmente con el dispositivo de distribucion de alimentacion, el tabique o la pared de la columna. De manera alternativa, las boquillas pueden ser fijadas/acopladas de manera permanente o desmontable al dispositivo de distribucion de alimentacion, el tabique o la pared de la columna. Los ejemplos de medios para fijar las boquillas son soldadura, adhesion o provision de aberturas roscadas en la superficie de soporte junto con roscas correspondientes en las boquillas.The openings in the partition 17 may be holes made in the wall 10 of the column, holes made in the partition 17 or nozzles fixed to the wall of the column, the partition material and / or the power distribution device. In the case where there are holes made in the surface of the column wall or other partition material, they can be made by any well-known means, such as a plasma cutter, a mechanical cutter, a mechanical stamping or a laser . In the case where the holes are nozzles, the nozzles can have a simple or complex design and can be manufactured integrally with the power distribution device, the partition wall or the column wall. Alternatively, the nozzles can be permanently attached or detachable to the power distribution device, the partition or the wall of the column. Examples of means for fixing the nozzles are welding, adhesion or provision of threaded openings in the support surface together with corresponding threads in the nozzles.

El tamano, el tipo y la colocacion de las aberturas se eligen en base a las caractensticas de entrada de alimentacion, las caractensticas ambientales en el interior de la seccion de entrada de la columna de contacto, la distribucion de alimentacion deseada o una combinacion de las mismas. Con el fin de minimizar los costes de funcionamiento y de mantenimiento, es deseable mantener un flujo que sea sustancialmente lfquido en la lmea 12 de alimentacion. Las condiciones para mantener ese flujo sustancialmente en fase lfquida se basan en la propia alimentacion, asf como en cualquier proceso que haya tenido lugar aguas arriba con relacion a la columna de contacto. La seleccion de la dimension y la colocacion apropiadas de las aberturas junto con las dimensiones de la camara de expansion permite la vaporizacion de la alimentacion en las ubicaciones deseadas con respecto a la seccion de columna de contacto.The size, type and placement of the openings are chosen based on the feed input characteristics, the environmental characteristics inside the input section of the contact column, the desired feed distribution or a combination of the same. In order to minimize operating and maintenance costs, it is desirable to maintain a flow that is substantially liquid in the supply line 12. The conditions for maintaining that flow substantially in the liquid phase are based on the feed itself, as well as on any process that has taken place upstream in relation to the contact column. The selection of the appropriate size and placement of the openings together with the dimensions of the expansion chamber allows the vaporization of the feed in the desired locations with respect to the contact column section.

Las Figs. 3A y 3B muestran una implementacion espedfica de un dispositivo de distribucion de alimentacion en una parte central de una columna de contacto. En la Fig. 3B, se muestra, debajo del dispositivo 14 de distribucion de alimentacion, una seccion de separacion inferior con un distribuidor 21 de lfquido y unos medios 22 de separacion, es decir, un lecho compacto. Esta seccion de separacion inferior emite una corriente 26 de gas. Cuando la entrada de alimentacion a una columna de contacto esta situada tal como se muestra, entonces la adicion de una bandeja de chimenea y chimeneas (no mostradas) puede ser ventajosa. La corriente 26 de gas fluina a traves de las chimeneas y, eventualmente, a la seccion de separacion superior. Por encima de la seccion de entrada de alimentacion, hay una seccion de separacion superior con medios 20 de separacion, por ejemplo, un lecho compacto.Figs. 3A and 3B show a specific implementation of a power distribution device in a central part of a contact column. In Fig. 3B, a lower separation section with a liquid distributor 21 and separation means 22, that is, a compact bed, is shown below the power distribution device 14. This lower separation section emits a stream 26 of gas. When the feed inlet to a contact column is positioned as shown, then the addition of a chimney tray and chimneys (not shown) can be advantageous. Gas stream 26 flows through the chimneys and, eventually, to the upper separation section. Above the feed inlet section, there is an upper separation section with separation means 20, for example, a compact bed.

La Fig. 4 muestra otro ejemplo de un dispositivo 23 de distribucion de alimentacion. El dispositivo 23 de distribucion de alimentacion conecta una lmea 12 de alimentacion que tiene un flujo 15 de alimentacion preferiblemente en una fase lfquida a la seccion de columna similar a las Figs. 3A y 3B. Sin embargo, la camara de expansion del dispositivo 23 de distribucion de alimentacion se abre directamente al interior de la columna, es decir, no hay un tabique, o practicamente ningun tabique, entre el dispositivo de distribucion de alimentacion y el interior de la columna, tal como se ha descrito con respecto al dispositivo 23 de distribucion de alimentacion.Fig. 4 shows another example of a power distribution device 23. The feed distribution device 23 connects a feed line 12 having a feed flow 15 preferably in a liquid phase to the column section similar to Figs. 3A and 3B. However, the expansion chamber of the power distribution device 23 opens directly to the interior of the column, that is, there is no partition, or practically no partition, between the power distribution device and the interior of the column, as described with respect to the power distribution device 23.

El dispositivo 23 de distribucion de alimentacion tiene un tabique 28 entre un punto situado entre la lmea 12 de alimentacion y el interior de la columna. En la figura, la ubicacion del tabique 28 se muestra en la union de la camara de expansion y la lmea 12 de alimentacion. Sin embargo, el tabique 28 puede estar situado ligeramente dentro de la lmea 12 de alimentacion o en otra ubicacion en el interior de la camara de expansion del dispositivo 23 de distribucion de alimentacion antes de la pared 10 de la columna. El tabique 28 puede tener una o mas aberturas 30 que permiten que la alimentacion 32 se vaporice o se vaporice adicionalmente, y entre a la seccion de columna.The feed distribution device 23 has a partition 28 between a point located between the feed line 12 and the inside of the column. In the figure, the location of the partition 28 is shown at the junction of the expansion chamber and the supply line 12. However, the partition 28 may be located slightly within the feed line 12 or in another location inside the expansion chamber of the feed distribution device 23 before the wall 10 of the column. The partition 28 may have one or more openings 30 that allow the feed 32 to vaporize or vaporize further, and enter the column section.

Las una o mas aberturas 30 son similares a las descritas con respecto al ejemplo de las Figs. 3A y 3B. Las dimensiones y la ubicacion de dichas aberturas y la ubicacion del tabique se eligen de manera que la alimentacion 32 que entra en la camara de expansion del dispositivo 23 de distribucion de alimentacion este en condicion cntica (estrangulada).The one or more openings 30 are similar to those described with respect to the example of Figs. 3A and 3B. The dimensions and location of said openings and the location of the partition are chosen so that the feed 32 that enters the expansion chamber of the feed distribution device 23 is in a critical (strangulated) condition.

La Fig. 4 muestra tambien una placa 26 que es ilustrativa de unos medios para distribuir de manera mas uniforme el flujo 32 de alimentacion vaporizado una vez en el interior de la seccion de columna. La placa puede ser solida, de rejilla, estampada, rallada o formada/conformada de otra manera con el fin de causar que el flujo 32 deFig. 4 also shows a plate 26 that is illustrative of means for distributing the vaporized feed flow 32 more evenly once inside the column section. The plate may be solid, grid, stamped, grated or otherwise formed / shaped in order to cause the flow 32 of

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alimentacion vaporizado sea distribuido de manera uniforme o mas uniforme a lo largo de la seccion 20 de separacion superior.Vaporized feed is distributed evenly or more evenly throughout the upper separation section 20.

En ciertas realizaciones, hay un bucle de flujo en el que se toma una corriente desde la columna, la corriente es calentada y, a continuacion, la corriente es reintroducida a la columna. En la Fig. 5, se muestra un ejemplo de una seccion donde la corriente es reintroducida. Cualquier corriente reintroducida puede ser considerada tambien una alimentacion. La corriente tomada desde una columna esta frecuentemente en su punto de burbuja, lo que significa que virtualmente cualquier calor adicional causara la vaporizacion (vaporizacion subita) cuando la corriente sea reintroducida a la columna.In certain embodiments, there is a flow loop in which a current is taken from the column, the current is heated, and then the current is reintroduced to the column. In Fig. 5, an example of a section where the current is reintroduced is shown. Any reintroduced current can also be considered a power supply. The current taken from a column is often at its bubble point, which means that virtually any additional heat will cause vaporization (vaporization rises) when the current is reintroduced to the column.

La Fig. 5 muestra la pared 40 lateral de una columna de un dispositivo de contacto que rodea la parte interior de la columna del dispositivo de contacto. La seccion de columna tiene una lmea 46 de alimentacion. La corriente 45 de alimentacion es una alimentacion reintroducida en la columna despues de haber sido calentada en un bucle descrito anteriormente o, por ejemplo, en un recalentador 44. Tal como se muestra en la figura, se toma una alimentacion 43 de lfquido desde el fondo de la columna de contacto a traves de una lmea 42. A continuacion, la lmea lleva la alimentacion al recalentador 44 que calienta y envfa la alimentacion 45 a traves de la lmea 46 hacia la columna. El dispositivo 47 de distribucion de alimentacion tiene una camara similar a la descrita con respecto al dispositivo 14 de distribucion de alimentacion de las Figs. 2A y 2B y reintroduce la alimentacion 48 vaporizada. Sin embargo, el dispositivo de distribucion de alimentacion puede ser segun cualquiera de las realizaciones de la presente invencion. Por encima de la entrada de alimentacion, se muestran unos medios 49 de separacion, por ejemplo, un lecho compacto.Fig. 5 shows the side wall 40 of a column of a contact device that surrounds the inside of the column of the contact device. The column section has a feed line 46. The feed stream 45 is a feed reintroduced into the column after it has been heated in a loop described above or, for example, in a superheater 44. As shown in the figure, a liquid feed 43 is taken from the bottom of the contact column through a line 42. Next, the line carries the feed to the reheater 44 which heats and sends the feed 45 through the line 46 towards the column. The power distribution device 47 has a camera similar to that described with respect to the power distribution device 14 of Figs. 2A and 2B and reintroduces the vaporized feed 48. However, the power distribution device may be according to any of the embodiments of the present invention. Above the feed inlet, separation means 49 are shown, for example, a compact bed.

La Fig. 6A muestra una realizacion de la presente invencion que tiene un dispositivo 56 de distribucion de alimentacion que tiene una camara de expansion similar a la de las realizaciones de las Figs. 2 y 3 con una entrada 54 de alimentacion y un flujo 55 de alimentacion. Sin embargo, el dispositivo de distribucion de alimentacion comprende ademas una camara 52 con forma de neumatico que rodea la circunferencia de la pared 50 exterior de la columna de contacto. Entre la camara 52 con forma de neumatico y la parte interior de la columna hay dispuestas una serie de aberturas 58. Las aberturas funcionan de manera similar a las aberturas descritas con relacion a las Figs. 3A y 3B.Fig. 6A shows an embodiment of the present invention having a power distribution device 56 having an expansion chamber similar to that of the embodiments of Figs. 2 and 3 with a feed inlet 54 and a feed flow 55. However, the power distribution device further comprises a pneumatic chamber 52 that surrounds the circumference of the outer wall 50 of the contact column. A series of openings 58 are arranged between the pneumatic chamber 52 and the inside of the column. The openings function similarly to the openings described in relation to Figs. 3A and 3B.

La Fig. 6B muestra una realizacion similar a la de la Fig. 6A con una conexion similar a un tubo entre la entrada 54 de alimentacion y la camara 52 con forma de neumatico. La conexion similar a un tubo puede ser una continuacion de la entrada 54 de alimentacion o puede ser una camara cilmdrica o una parte de camara de tipo cilmdrica del mismo diametro, de un diametro similar o de un diametro diferente al de la camara 52 con forma de neumatico.Fig. 6B shows an embodiment similar to that of Fig. 6A with a tube-like connection between the feed inlet 54 and the tire-shaped chamber 52. The connection similar to a tube can be a continuation of the feed inlet 54 or it can be a cylindrical chamber or a cylindrical chamber part of the same diameter, of a similar diameter or of a different diameter than that of the chamber 52 shaped Tire

Tal como se muestra en ambas Figs. 6A y 6B, las aberturas 58 pueden ser aberturas practicadas a traves de la pared 50 exterior de la columna de contacto. Las aberturas pueden ser tambien boquillas u otros medios para permitir que la alimentacion pase desde la camara 52 a la parte interior de la columna de contacto mientras se vaporiza, o se vaporiza adicionalmente, y mientras se encuentra en una condicion de estrangulamiento. Un ejemplo segun la Fig. 6A permite que se produzca cierta cantidad de vaporizacion en la camara 56 antes de que la alimentacion entre a la columna de contacto a traves de las aberturas 58. En un ejemplo segun la Fig. 6B, la mayor parte de la vaporizacion se produce cuando la alimentacion entra al interior de la columna de contacto a traves de las aberturas 58. En cualquier caso, el flujo a traves de las aberturas 58 esta en una condicion estrangulada o cntica.As shown in both Figs. 6A and 6B, the openings 58 may be openings made through the outer wall 50 of the contact column. The openings may also be nozzles or other means to allow the feed to pass from the chamber 52 to the inside of the contact column while vaporizing, or additionally vaporizing, and while in a throttling condition. An example according to Fig. 6A allows some amount of vaporization to occur in chamber 56 before the feed enters the contact column through openings 58. In an example according to Fig. 6B, most of Vaporization occurs when the feed enters the interior of the contact column through openings 58. In any case, the flow through openings 58 is in a strangulated or critical condition.

La Fig. 6C muestra una vista en corte de la seccion mostrada en la Fig. 6B. En el corte, las aberturas 58 se muestran como aberturas redondas cortadas a traves de la pared 50 exterior de la columna de contacto. La camara de la camara con forma de neumatico es visible a lo largo de los lados izquierdo y derecho de la columna. Se muestra una abertura 58 directamente opuesta a la entrada de alimentacion. Ademas, tal como puede verse en las Figs. 6B y 6C, no hay ninguna trayectoria directa para que la alimentacion fluya desde la entrada de alimentacion a la columna. Por lo tanto, la pared de la columna actua como un tabique y la alimentacion es desviada alrededor y a traves de la camara 52.Fig. 6C shows a sectional view of the section shown in Fig. 6B. In the cut, the openings 58 are shown as round openings cut through the outer wall 50 of the contact column. The pneumatic camera chamber is visible along the left and right sides of the column. An opening 58 directly opposite the feed inlet is shown. In addition, as can be seen in Figs. 6B and 6C, there is no direct path for the feed to flow from the feed inlet to the column. Therefore, the column wall acts as a partition and the feed is diverted around and through chamber 52.

En los ejemplos, el area de seccion transversal de cada abertura y el area de seccion transversal total de todas las aberturas se seleccionan de manera que el flujo a traves de todas las aberturas se encuentre en una condicion de estrangulamiento. El area de seccion transversal de cada una de las aberturas puede ser identica o similar. Ademas, el area de seccion transversal de las aberturas puede variar alrededor de la circunferencia de la pared de la columna.In the examples, the cross-sectional area of each opening and the total cross-sectional area of all openings are selected such that the flow through all openings is in a throttling condition. The cross-sectional area of each of the openings can be identical or similar. In addition, the cross-sectional area of the openings may vary around the circumference of the column wall.

Ademas, aunque la camara 52 se muestra como rodeando completamente la circunferencia de la columna, la camara puede tener un arco menor de 360 grados, es decir, el dispositivo de distribucion de alimentacion puede rodear solo una parte de la circunferencia de la seccion de columna. Ademas, la forma y/o las dimensiones de la camara pueden ser constantes o pueden variar a lo largo de la circunferencia que rodea el dispositivo de distribucion de alimentacion. Pueden implementarse numerosas variantes de tamano, forma e incluso orientacionIn addition, although chamber 52 is shown as completely surrounding the circumference of the column, the chamber may have an arc less than 360 degrees, that is, the power distribution device may surround only a part of the circumference of the column section . In addition, the shape and / or dimensions of the chamber may be constant or may vary along the circumference surrounding the power distribution device. Numerous variants of size, shape and even orientation can be implemented

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1010

15fifteen

20twenty

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de camara, por ejemplo, la parte posterior de una camara con forma de neumatico puede elevarse o bajarse verticalmente en comparacion con la parte frontal con la entrada de alimentacion, sin apartarse del alcance de la presente invencion.For example, the rear of a pneumatic camera can be raised or lowered vertically compared to the front with the power inlet, without departing from the scope of the present invention.

Tal como se ha descrito con relacion a las figuras anteriores, en la Fig. 6C se muestra un flujo 61 de alimentacion procedente de una parte inferior de la columna y una seccion 59 de separacion por encima de las aberturas del dispositivo de distribucion de alimentacion. Pueden utilizarse uno o mas dispositivos dentro y alrededor de la seccion de la columna de contacto que tiene la entrada de alimentacion para facilitar el mezclado uniforme y/o homogeneo del flujo de alimentacion introducido y el flujo 61 y/o una distribucion uniforme de la alimentacion a lo largo de la superficie de la seccion 59 de separacion.As described in relation to the previous figures, in Fig. 6C a feed flow 61 from a bottom of the column and a separation section 59 above the openings of the feed distribution device is shown. One or more devices may be used in and around the section of the contact column having the feed inlet to facilitate uniform and / or homogeneous mixing of the feed flow introduced and the flow 61 and / or a uniform distribution of the feed along the surface of section 59 of separation.

Las realizaciones tales como, y similares a, las de las Figs. 6A-C, son particularmente adecuadas para columnas que tienen diametros relativamente pequenos, por ejemplo, columnas que tienen un diametro del orden de un metro. Sin embargo, cada realizacion se ilustra para mostrar un ejemplo de colocacion en una columna, pero no debena limitarse a esa colocacion o tipo de columna particulares.Embodiments such as, and similar to, those of Figs. 6A-C, are particularly suitable for columns that have relatively small diameters, for example, columns that have a diameter of the order of one meter. However, each embodiment is illustrated to show an example of placement in a column, but should not be limited to that particular placement or type of column.

Con relacion a las realizaciones anteriores, la mayor parte de la vaporizacion tiene lugar en las camaras y/o las aberturas descritas. Sin embargo, dentro de la curvatura en la entrada de alimentacion mostrada en las Figs. 2B, 3B, 4, 5 y 6C, hay frecuentemente una cantidad menor, y ocasionalmente considerable, de vaporizacion. Esta curvatura puede ser una parte del tubo de entrada de alimentacion, tal como se describe principalmente aqm, o puede ser una parte del dispositivo de distribucion de alimentacion de manera que el tubo de entrada de alimentacion se conecte al dispositivo de distribucion de alimentacion en una orientacion sustancialmente vertical y no curvada.In relation to the previous embodiments, most of the vaporization takes place in the chambers and / or the openings described. However, within the curvature in the feed inlet shown in Figs. 2B, 3B, 4, 5 and 6C, there is frequently a smaller, and occasionally considerable, amount of vaporization. This curvature may be a part of the feed inlet tube, as described primarily herein, or it may be a part of the feed distribution device so that the feed inlet tube is connected to the feed distribution device in a substantially vertical and not curved orientation.

La colocacion de un dispositivo de distribucion de alimentacion que permite que la vaporizacion subita de la alimentacion tenga lugar en las ubicaciones deseadas en el interior de la seccion de entrada de alimentacion o en el dispositivo de distribucion de alimentacion permite que las columnas del dispositivo de contacto funcionen de manera mas eficiente. Ademas, aunque se han descrito varios ejemplos y realizaciones con respecto a ubicaciones espedficas sobre y en una columna de contacto, cada uno puede ser empleado en diversas ubicaciones diferentes tal como se describe con respecto a otros ejemplos o en ubicaciones adicionales. Pueden usarse mas de un dispositivo de distribucion de alimentacion en cualquier seccion de columna determinada y no es necesario que sea identico a ningun otro dispositivo de distribucion de alimentacion usado en la seccion.The placement of a feed distribution device that allows vaporization to rise in the feed takes place in the desired locations inside the feed inlet section or in the feed distribution device allows the columns of the contact device They work more efficiently. In addition, although several examples and embodiments have been described with respect to specific locations on and in a contact column, each can be used in various different locations as described with respect to other examples or in additional locations. More than one power distribution device may be used in any given column section and it does not need to be identical to any other power distribution device used in the section.

Ademas, el diseno de un dispositivo de distribucion de alimentacion segun la presente invencion permite que la alimentacion en la lmea de alimentacion se mantenga en una fase lfquida o sustancialmente lfquida en la lmea de alimentacion antes de la seccion de columna de contacto. Esto reduce la complejidad del sistema de destilacion, asf como los efectos nocivos de los flujos de fase gaseosa, o fase de alto porcentaje de gas, en los tubos y las entradas que conducen a la columna de contacto. Sin embargo, las personas con conocimientos ordinarios en la materia reconoceran que el presente dispositivo puede ser utilizado tambien cuando la alimentacion tiene mas vapor en la misma, pero sin obtener todas las ventajas de reduccion de los efectos nocivos de la alimentacion que se obtienen cuando la alimentacion es sustancialmente lfquida. Una persona con conocimientos ordinarios en la materia reconocera tambien ventajas adicionales de la presente invencion y las diversas geometnas de los dispositivos de trayectoria de flujo de alimentacion, chimeneas, bandejas y disenos de aberturas y boquillas de los dispositivos de trayectoria de flujo de alimentacion no descritos en la presente memoria que no se apartan del alcance de la presente invencion.In addition, the design of a feed distribution device according to the present invention allows the feed in the feed line to be maintained in a liquid or substantially liquid phase in the feed line prior to the contact column section. This reduces the complexity of the distillation system, as well as the harmful effects of gas phase flows, or high percentage gas phase, on the pipes and inlets leading to the contact column. However, people with ordinary knowledge in the field will recognize that the present device can also be used when the feed has more steam in it, but without obtaining all the advantages of reducing the harmful effects of the feed that are obtained when the Feeding is substantially liquid. A person of ordinary skill in the art will also recognize additional advantages of the present invention and the various geometries of the feed flow path devices, chimneys, trays and designs of openings and nozzles of the feed flow path devices not described. in the present specification that do not depart from the scope of the present invention.

Claims

5

10

fifteen

twenty

25

30

35

40

Four. Five

1. A contact column section (10) comprising:

- a feed line inlet (12) capable of introducing a feed (15) that is at least partially suitable for a power distribution device (14),

characterized by

- the power distribution device (14) comprises a chamber between the feed line inlet and the contact column section, wherein said chamber has a cross-sectional area that is larger than that of the entrance of the power line and

- wherein the power distribution device further comprises a partition within the chamber at a point between the inlet (12) of the feed line and an inner part of the contact column section, in which said partition has at least one opening sized to cause a feed flow through the opening to be in a throttling condition and simultaneously vaporize at least partially before entering the inner part of the contact column section

2. Contact column section according to claim 1, wherein the partition is a part of the outer wall of the contact column section.

3. Contact column section according to any of claims 1-2, wherein the chamber at least partially surrounds a part of the outer wall of the contact column.

4. Contact column section according to claim 3, wherein the chamber completely surrounds the circumference of the contact column section and wherein said at least one opening is disposed between the chamber and the inner part of the column of contact, in which each of said openings has a selected opening area to cause the feed flow through the opening to be in a throttling condition and simultaneously vaporize at least partially.

5. Contact column section according to any one of the preceding claims, wherein there is a separation section above, below or above and below the contact column section and the separation section is for an operation of separation, distillation, heat transfer, extraction, washing or absorption.

6. Contact column section according to any of the preceding claims, further comprising at least one additional power distribution device.

7. Contact column section according to any one of the preceding claims, wherein the power distribution device is fixed outside the contact column section.

8. Contact column section according to claim 1, wherein the chamber of the power distribution device opens directly to an interior of the contact column section.

9. A method for operating a contact column section (10) comprising the steps of

- feeding a feed (15), through a feed inlet (12), which is substantially liquid to a feed distribution device (14),

characterized by that

- the power distribution device (14), which has a chamber and a partition inside the chamber at a point between the inlet (12) of the feed line and an inner part of the contact column section, in that said partition has at least one opening sized to cause a feed flow to be in a strangulated condition and simultaneously vaporize at least partially before entering the inner part of the column section, is fixed to an external wall of the contact column section, and

- the feed distribution device (14) causes the feed (15) to vaporize at least partially as it passes through at least one opening of the feed distribution device in a strangulated condition.

10. Method according to claim 9, wherein the power distribution device is according to any of claims 1-8.